DE4116609C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Schalen als Gießform, wobeiThe invention relates to a method for the production of ceramic Trays as a mold, wherein
- a) ein ausschmelzbares oder auslösbares Modell eines zu gießenden Teils hergestellt wird,a) a fusible or triggerable model of a casting part is produced,
- b) das Modell in eine Tauchmasse aus einer Aufschlämmung eines feuerfesten Materials und eines Binders, der eine Dispersion aus wäßrigem, kolloidalem Silikasol und Polymere enthält, eingetaucht wird, um einen feuchten Überzug auf dem Modell zu bilden,b) the model in a slurry from a slurry a refractory material and a binder containing a Dispersion of aqueous, colloidal silica sol and polymers contains, is immersed to a damp Coating on the model to form
- c) auf den Überzug ein grobes, feuerfestes Pulver aufge sprenkelt wird,c) a coarse refractory powder is applied to the coating is speckled,
- d) der Überzug getrocknet wird,d) the coating is dried,
- e) die Schritte b), c) und d) wiederholt werden, bis die Schale die gewünschte Dicke erreicht hat.e) the steps b), c) and d) are repeated until the Shell has reached the desired thickness.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Binder gemäß Oberbegriff der Ansprüche 10 und 11.The invention also relates to a binder according to the preamble of claims 10 and 11.
Bei einem derartigen Verfahren werden Modelltrauben aus Wachs oder dergleichen durch Aufbringen von mehreren Tauch überzügen mit einer stabilen Keramikschicht von einigen Millimetern Stärke versehen. Die einzelnen Schichten werden jeweils getrocknet oder ausgehärtet. Auf die einzelnen feuchten Tauchschichten wird grobes, feuerfestes Pulver bzw. Sand als Bindeglied zu der dann folgenden Tauchschicht aufgestreut. Die Schalen werden nach dem Entwachsen gebrannt und können dann warm oder nach der Abkühlung abgegossen werden.In such a process, model grapes are made Wax or the like by applying several dipping Coatings with a stable ceramic layer of some Millimeters thick. The individual layers become each dried or cured. On the individual moist dip layers becomes coarse, refractory powder or Sand as a link to the following dip layer sprinkled. The peels are fired after dewaxing and can then be poured off warm or after cooling become.
Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung, die mit wäß rigen Bindern arbeiten, sind dadurch Grenzen gesetzt, daß wäßrige Binder im Gegensatz zu alkoholischen Bindern eine sehr langwierige Trocknung verlangen und letztlich sogar zur vollständigen Trocknung einer entsprechenden Vakuumtrocknung unterzogen werden mußten. Man hat versucht, durch Einmischen von Alkohol, z. B. Isopropanol, in den wäßrigen Binder diese Schwierigkeiten zu umgehen. Der Alkohol ersetzte einen Teil des Wassers und hatte die Eigenschaft, schneller als Wasser zu verdunsten. Durch den Alkohol wurde allerdings nicht verhindert, daß in die bereits getauchte und getrocknete Schicht beim nachfolgenden Tauchen das Wasser-Alkohol-Ge misch wieder eindrang und dadurch bei fortschreitendem Tau chen immer längere Trocknungszeiten erforderlich wurden. Man hat auch auf andere Weise versucht, die anstehenden Probleme zu lösen.Process of the type described above, with the aq work is limited by the fact that aqueous binders as opposed to alcoholic binders require very long drying and ultimately even to complete drying of a corresponding vacuum drying had to be subjected. One tried, by interfering of alcohol, eg. As isopropanol, in the aqueous binder this To avoid difficulties. The alcohol replaced a part of water and had the property faster than water to evaporate. However, alcohol did not Prevents the already dipped and dried Layer on subsequent dipping the water-alcohol Ge mixed in again and thus as the dew progresses ever longer drying times were required. you has also tried in other ways, the upcoming problems to solve.
Aus US-Patent 30 05 244 ist bekannt, einem 30%igen wäßrigen Silikasol-Binder harzartige Polymere (resinous polymers) in der Menge zuzusetzen, daß der Feststoffanteil des so ent standenen Binders aus 60-80 Gew.-% SiO2 und 8-35 Gew.-% harzartigem Polymer besteht. Keramische Schalen, die mit diesem Binder gefertigt werden, weisen u. a. durch den Poly merzusatz eine erhöhte Grünfestigkeit der Schale auf, wo durch ohne Zwischenschaltung eines Autoklaven das Aus schmelzen des Wachses aus der Schale möglich sein soll.From US Pat. No. 3,058,244 it is known to add resinous polymers to a 30% aqueous silica sol binder in the amount such that the solids content of the binder thus formed consists of 60-80% by weight of SiO 2 and 8- 35 wt .-% resinous polymer. Ceramic bowls, which are made with this binder, have inter alia by the poly merzusatz an increased green strength of the shell, where by the interposition of an autoclave, the melting of the wax from the shell should be possible.
US-Patent 31 26 597 beschreibt eine keramische Schale mit einem wäßrigen Binder auf Kieselsäurebasis (30 Gew.-%), dem zur Verdünnung Wasser und zur Beschleunigung der Sol/Gel reaktion Natrium-Fluorid zugesetzt wird. Das Natrium-Fluorid bedingt lediglich eine schnellere Aushärtung der einzelnen aufgebrachten keramischen Schichten, verhindert jedoch nicht das Eindringen des wäßrigen Binders beim nachfolgenden Tauchen in die vorhergehenden Keramikschichten. Diese Binderkombination verlangt lange Trockenzeiten und bei Schalen mit höherer Schichtenzahl letztlich Vakuumtrocknung.US Patent 31 26 597 describes a ceramic shell with an aqueous binder based on silica (30 wt .-%), the to dilute water and to accelerate the sol / gel Reaction sodium fluoride is added. The sodium fluoride only requires a faster curing of the individual applied ceramic layers, but does not prevent the penetration of the aqueous binder in the subsequent Dive into the previous ceramic layers. These Binder combination requires long drying times and at Cups with higher number of layers ultimately vacuum drying.
US-Patent 31 65 799 beschreibt ein Dreifach-Tauchverfahren zur Erzeugung einer keramischen Schale für kernreichen Feinguß, bei dem die 1. keramische Tauchschicht mit einem wäßrigen Binder mit anschließender Besandung aufgebracht wird. Danach wird eine 2. keramische Tauchschicht mit wäß rigem Binder, dem 0,5-2 Gew.-% Polyvinylalkohol zugesetzt sind, ohne Besandung aufgebracht. Danach erfolgt im Unter druck das Aufbringen einer 3. keramischen Tauchschicht, bestehend aus dem wäßrigen SiO2-Binder mit 0,5-2 Gew.-% Polyvinylalkohol mit abschließender Besandung. Obige Tauch folge hat den Vorteil, daß man Feingußteile mit Kernpartien fertigen kann, die sonst nur durch keramische Kerne her stellbar sind.US Pat. No. 3,165,799 describes a triple immersion process for producing a ceramic shell for core-rich investment casting, in which the first ceramic immersion layer is applied with an aqueous binder followed by sanding. Thereafter, a second ceramic immersion layer with aqueous binder, the 0.5-2 wt .-% polyvinyl alcohol are added, applied without sanding. Thereafter, the application of a third ceramic immersion layer, consisting of the aqueous SiO 2 binder with 0.5-2 wt .-% polyvinyl alcohol with final Beschandung. The above dipping sequence has the advantage that you can manufacture precision castings with core parts that are otherwise adjustable only by ceramic cores forth.
Aus US-Patent 37 52 689 ist die Herstellung einer kerami schen Schale im Schnellverfahren mit einem wäßrigen Binder mit 26,4 Gew.-% SiO2 und 4,2 Gew.-% Al2O3 bekannt, wobei obi ger Binder durch organische bzw. anorganische Basen vom Sol- in den Gelzustand überführt wird. Dieses Verfahren erlaubt ein relativ schnelles Aufbringen der einzelnen Keramik schichten, hat aber den Nachteil, daß jede Keramikschicht von der nachfolgenden aufgebrachten Keramikschicht durch den wäßrigen Binder infiltriert wird und daß eine langwierige Schlußtrocknung u. a. im Vakuum durchgeführt werden muß. Die Idee ist, das saure SiO2/Al2O3-Sol, welches positiv geladen ist, durch negativ geladene Teilchen organischer und anor ganischer Basen zu entladen.From US Pat. No. 3,752,689, the production of a ceramic shell in a rapid process using an aqueous binder containing 26.4% by weight of SiO 2 and 4.2% by weight of Al 2 O 3 is known, organic binders being used or inorganic bases is converted from the sol to the gel state. This method allows relatively quick application of the individual ceramic layers, but has the disadvantage that each ceramic layer is infiltrated by the subsequent applied ceramic layer through the aqueous binder and that a lengthy final drying, inter alia, must be carried out in vacuo. The idea is to discharge the acidic SiO 2 / Al 2 O 3 sol which is positively charged by negatively charged particles of organic and inorganic bases.
US-Patent 38 59 153 beschreibt ebenfalls ein Schnellverfah ren zur Herstellung einer keramischen Schale, bei dem ein wäßriger Binder mit negativ geladenen kolloidalen Partikeln durch ein wäßriges Sol mit positiv geladenen kolloidalen Partikeln entladen und somit ausgehärtet wird. Auch dieses Verfahren erlaubt das schnelle Aufbringen der einzelnen Ke ramikschichten, hat allerding den Nachteil, daß eine Entladung des negativ geladenen Sols durch das aufgebrachte positiv geladene Sol bereits im Tauchtank erfolgen kann. Ebenfalls haftet diesem Verfahren der Nachteil an, daß die dadurch hergestellte Schale einer entsprechend langen End trocknung unterworfen werden muß. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Schalen durch dauernde Infiltration beim Tauchen mit wäßrigem Binder so schwer werden, daß sie bruchgefährdet sind. Eine anschließende Vakuumtrocknung ist aus wirt schaftlichen Gründen unumgänglich.US Patent 38 59 153 also describes a Schnellverfah ren for producing a ceramic shell, in which a aqueous binder with negatively charged colloidal particles by an aqueous sol with positively charged colloidal Particles discharged and thus cured. This too Method allows the rapid application of the individual Ke ramikschichten, however, has the disadvantage that a Discharge of the negatively charged sol by the applied positively charged sol can already take place in the immersion tank. Also, this method has the disadvantage that the thus produced shell of a correspondingly long end drying must be subjected. Another disadvantage is that the shells by continuous infiltration with diving watery binder so heavy that it is at risk of breakage are. Subsequent vacuum drying is off For economic reasons unavoidable.
US-Patent 38 94 572 beschreibt das Herstellungsverfahren für eine keramische Schale mit einem positiv geladenen wäßrigen Binder, der durch das Besandungsmaterial, welches negativ geladene kolloide Partikeln enthält, ausgehärtet wird. Die Nachteile sind die gleichen, wie wir sie bei vorgenannten beiden Schnellverfahren beschrieben haben.US Pat. No. 3,894,572 describes the production process for a ceramic shell with a positively charged aqueous Binder, by the sanding material, which is negative contains charged colloidal particles, is cured. The Disadvantages are the same as those we mentioned above have described both fast method.
US-Patent 39 33 190 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer reinen Al2O3-Schale für die gerichtete Erstarrung. Die keramische Schale wird mit 15-25 Teilen einer wäßrigen Lösung angemacht, die 15 Gew.-% Aluminium-Polyoxychlorid, 6-10 Teile Wasser und 8-14 Teile Latex enthält. Zu dieser Flüssigkeit wird als Füller Al2O3-Mehl gegeben. Zur pH-Kon trolle des Binders werden 0,5-1,5 Teile einer 2%igen wäßrigen HCl-Lösung zugegeben. In diesem Fall hat der Latexzusatz die Funktion, die Grünfestigkeit der aufge brachten keramischen Schichten zu erhöhen. Alle Nachteile, wie sie für das Schnellverfahren beschrieben werden, sind auch bei dieser Schale relevant.US-Patent 39 33 190 describes a process for the preparation of a pure Al 2 O 3 -shell for the directional solidification. The ceramic dish is dressed with 15-25 parts of an aqueous solution containing 15% by weight of aluminum polyoxychloride, 6-10 parts of water and 8-14 parts of latex. To this liquid is added as a filler Al 2 O 3 flour. For pH control of the binder, 0.5-1.5 parts of a 2% aqueous HCl solution are added. In this case, the addition of latex has the function of increasing the green strength of the applied ceramic layers. All the disadvantages described for the rapid process are also relevant to this shell.
Aus der DE 25 19 309 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Formen ersichtlich, bei dem man ein Formmodell wiederholt mit einer Flüssigkeit A und einer Flüssigkeit B abwechselnd oder gleichzeitig beschichtet, wobei die Flüssigkeit A unter anderem ein organisches Pastenharz enthaltendes Metalloxidsol, insbesondere ein Siliciumdioxidsol oder eine durch Zugabe eines feuerfesten Materials zum genannten Sol erzeugte Aufschlämmung ist und die Flüssigkeit B ein Geliermittel für die Bestandteile der Flüssigkeit A darstellt. Bei einer Anwendung des Tauchverfahrens zur Beschichtung der Form ergibt sich dabei, daß es zu einer Gelierung der beiden Flüssigkeiten kommt.From DE 25 19 309 A1 discloses a process for the preparation of forms by repeating a shape model with a liquid A and a liquid B alternately or simultaneously coated, the liquid A including an organic paste resin containing Metal oxide sol, in particular a silica sol or a by adding a refractory material to said sol produced slurry and the liquid B is a gelling agent represents the components of the liquid A. at an application of the dipping method for coating the Form results in that there is a gelation of the two Liquids come.
EP 03 99 727 A1 beschreibt ein keramisches Formmaterial aus hohlen Körnern oder Blasen aus feuerfestem Material, das mit einer gehärteten keramischen Aufschlämmung gebunden wird.EP 03 99 727 A1 describes a ceramic molding material Hollow grains or bubbles of refractory material with a hardened ceramic slurry is bound.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren und einen Binder anzugeben, mit dem schnelltrocknende Schalen hergestellt werden können, wobei die Trocknungszeit vergleichbar ist mit der Trocknungszeit von Schalen, die auf der Grundlage alkoholischer Binder hergestellt werden.The object of the invention is a generic method and specify a binder with the fast-drying Shells can be made, with the drying time is comparable to the drying time of peels on based on alcoholic binders.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem Binder synthetische Hochpolymere und/oder eine Emul sion aus der Gruppe der siliciumorganischen Verbindungen zugesetzt wird bzw. werden, so daß ein Überzug entsteht, der nach dem Trocknen wasserundurchlässig, aber wasserdampfdurchlässig ist.This object is achieved in that the binder synthetic high polymers and / or an emulsifier from the group of organosilicon compounds is added so that a coating is formed, which after the Dry impermeable, but water vapor permeable is.
Bei Verwendung von Hochpolymeren, insbesondere Hochpolymeren mit hydrophobierendem und/oder hydrophobem Charakter, ent steht auf der Tauchschicht, die auch als Back-up-Schicht bezeichnet wird, ein Film, der zwar für Wasser undurchlässig ist, für Wasserdampf jedoch durchlässig ist und somit eine abschließende Trocknung bzw. Nachtrocknung der keramischen Schichten, die die Schale bilden, erlaubt. Wird eine neue Tauchschicht aufgebracht, so kann der Binder der nachfolgend aufgebrachten nassen Tauchschicht nicht in die bereits getrocknete oder partiell getrocknete und besandete Tauch schicht eindringen. Das Trocknen der noch feuchten Tauch schichten kann auf übliche Weise, gegebenenfalls mit Venti latorunterstützung, erfolgen. Die Grünfestigkeit der so hergestellten keramischen Schalen ist ebenso zufriedenstel lend wie die Festigkeit nach dem Brennen. Schalenfehler durch Risse oder Warmrisse in den Gußstücken werden nicht beobachtet. When using high polymers, in particular high polymers with hydrophobic and / or hydrophobic character, ent stands on the dip layer, which also serves as a back-up layer is called, a film that is impermeable to water is permeable to water vapor, however, and thus one final drying or subsequent drying of the ceramic Layers that form the shell are allowed. Will be a new one Dipping layer applied, so the binder of the following Applied wet dip not in the already dried or partially dried and sanded dipping penetrate layer. Drying the still humid dipping Layers can in the usual way, if necessary with Venti lator assistance. The green strength of the sun produced ceramic bowls is also satisfactory like the firmness after firing. skin defects due to cracks or hot cracks in the castings will not observed.
Durch entsprechende Dosierung der synthetischen Hochpolymere und/oder einer Emulsion aus der Gruppe der siliciumorgani schen Verbindungen in bezug auf das wäßrige Kieselsol und auch durch Variation des feuerfesten Materials, welches als Füller dient, läßt sich die Tauchmasse den jeweiligen Ver hältnissen oder Erfordernissen anpassen. In diesem Zusam menhang geht ein Vorschlag der Erfindung dahin, daß der Binder 2-20 Vol.-%, insbesondere 14-18 Vol.-%, synthe tische Hochpolymere enthält. Ein weiterer Vorschlag sieht vor, daß der Binder 2-20 Vol.-%, insbesondere 3-7 Vol.-% eines synthetischen Hochpolymers enthält, dem ein Zusatz von 0,2-20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des synthetischen Hochpolymers, einer Emulsion aus der Gruppe der siliciumor ganischen Verbindungen zugemischt ist.By appropriate dosage of the synthetic high polymers and / or an emulsion from the group of organosilicon compounds with respect to the aqueous silica sol and also by variation of the refractory material, which as Filler is used, the dip mass can be the respective Ver conditions or requirements. In this connection In the meantime, a proposal of the invention is that the Binder 2-20% by volume, in particular 14-18% by volume, of synthe contains tables high polymers. Another proposal looks before that the binder 2-20 vol .-%, in particular 3-7 vol .-% a synthetic high polymer containing an addition of 0.2-20 wt .-%, based on the weight of the synthetic Hochpolymers, an emulsion from the group of siliciumor ganic compounds is mixed.
Es hat sich als günstig erwiesen, eine Emulsion aus der Gruppe der siliciumorganischen Verbindungen mit Tröpfchen größen von < 200 nm zu verwenden. Außerdem kann das wäßrige kolloidale Kieselsol 0-20 Gew.-% vom Gesamtwassergehalt des Binders, insbesondere 0,005-15 Gew.-% einer Emulsion aus der Gruppe der siliciumorganischen Verbindungen enthalten.It has proven to be beneficial to use an emulsion from the Group of organosilicon compounds with droplets sizes of <200 nm. In addition, the aqueous colloidal silica sol 0-20% by weight of the total water content of Binders, in particular 0.005-15 wt .-% of an emulsion the group of organosilicon compounds.
Ferner kann dem Binder auch ein Entspannungsmittel, insbe sondere in einer Menge von 0,08 Vol.-%, bezogen auf die Tauchmassenmenge, zugesetzt werden. Das Entspannungsmittel fördert die gleichmäßige Verteilung von kolloidalem Kiesel sol, Hochpolymer und/oder einer Emulsion aus der Gruppe der siliciumorganischen Verbindungen und verbessert die Benetz barkeit der Tauchmasse, ohne daß das Kieselsol, die Hochpo lymere und/oder die Emulsion aus der Gruppe der silicium organischen Verbindungen angegriffen werden.Furthermore, the binder can also relaxer, esp in particular in an amount of 0.08 vol.%, based on the Submersible mass amount to be added. The relaxant promotes the uniform distribution of colloidal pebbles sol, high polymer and / or an emulsion from the group of organosilicon compounds and improves the wetting availability of the dip without the silica sol, the Hochpo lymere and / or the emulsion from the group of silicon be attacked organic compounds.
Um ein Entmischen des kolloidalen Kieselsols und der Hoch polymere bei langer Lagerung zu vermeiden, kann es vorteil haft sein, die Dispersion aus wäßrigem Kieselsol und synthetischen Hochpolymeren erst kurz vor dem Einsatz herzustellen und zur Tauchmasse zu verarbeiten. To segregate the colloidal silica sol and high It may be advantageous to avoid polymers during long storage be liable, the dispersion of aqueous silica sol and synthetic high polymers only shortly before use to manufacture and to process the dipping mass.
Ein Hochpolymer, welches die gewünschten Eigenschaften auf weist, besitzt die folgenden Kenndaten:A high polymer, which has the desired properties has the following characteristics:
Eine Emulsion siliciumorganischer Verbindungen, die die ge wünschten Eigenschaften aufweist, besitzt folgende Kennda ten:An emulsion of organosilicon compounds, the ge has desired properties, has the following Kennda th:
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.In the following the invention with reference to embodiments explained.
In einem Mischbehälter von 600 mm Durchmesser und 630 mm Höhe wurde folgende Back-up-Tauchmasse angesetzt:In a mixing tank of 600 mm diameter and 630 mm Altitude was set the following back-up diving mass:
4. Die 94 kg Binder, entsprechend 82 l, bestehen aus:4. The 94 kg binder, corresponding to 82 l, consist of:
56 l wäßrigem kolloidalem 30%igem Silikasol
13 l deionisiertem Wasser
13 l Hochpolymer56 liters of aqueous colloidal 30% silica sol
13 liters of deionized water
13 l of high polymer
5. Die 132 kg Füller bestehen aus:5. The 132 kg fillers consist of:
Es ergab sich eine Becherauslaufviskosität nach Zahncup 2 von 22 sec. Durch Erhöhung des Fülleranteils auf 63 Gew.-% wurde die Auslaufviskosität nach Zahncup 2 auf 37 s er höht und lag damit im Rahmen der Sollauslaufviskosität von 33-41 s. The result was a cup outlet viscosity according to Zahncup 2 of 22 sec. By increasing the proportion of filler to 63 wt .-% the outlet viscosity after Zahncup 2 was at 37 s increased and was therefore within the target phasing out viscosity of 33-41 s.
Es wurden Wachstrauben aus der Produktion und 2 Trauben Biegeproben wie üblich mit dem 1. und 2. Tauchüberzug versehen und dann mit der Back-up-Tauchmasse obiger Zusam mensetzung wie folgt getaucht:There were wax grapes from the production and 2 grapes Bend samples as usual with the 1st and 2nd dipping coat and then with the back-up dipping mass above Zusam dipped as follows:
- 1. Tauchen für die 1. Back-up-Schicht in der Back-up-Tauchmasse und Besanden mit Al-Silikat, Korngröße 0,3-0,5 mm, von Hand1. Diving for the 1st back-up layer in the Back-up dipping mass and Besanden with Al-silicate, grain size 0.3-0.5 mm, by hand
- 2. Trocknung der aufgebrachten Back-up-Tauchmasse 2,5 bis 3 Stunden2. Drying of the applied back-up dip 2.5 to 3 hours
- 3. Tauchen für die 2. Back-up-Schicht in der Back-up-Tauchmasse und Besandung mit 50% Al-Silikat und 50% Mullit 0,3-1 mm Körnung von Hand3. Diving for the 2nd back-up layer in the Back-up dipping mass and sanding with 50% Al silicate and 50% mullite 0.3-1 mm grain size by hand
- 4. Trocknung wie unter 2.4. Drying as under 2.
- 5. 3., 4. und 5. Back-up-Schicht wie unter 3. und 4. Dieses bedeutet, daß die Schalen im 2-Schichtbetrieb fertiggestellt wurden.5. 3rd, 4th and 5th back-up layer as under 3. and 4. This means that the cups in the 2-shift operation was completed.
Die relative Luftfeuchtigkeit betrug 50±5%, Umgebungs temperatur = 23°±1°C. Die Trocknung erfolgte teilweise mit Ventilatorunterstützung.The relative humidity was 50 ± 5%, ambient temperature = 23 ° ± 1 ° C. The drying took place partially with fan support.
Die ausgebrachten kernreichen Gußstücke waren von sehr guter Qualität. Es wurden folgende mittlere Biegebruchfestig keitswerte an keramischen Flachproben gemessen:The applied core-rich castings were of very good Quality. The following mean bending fractions were confirmed measured on ceramic flat samples:
Es wurde in einem Produktionsmischbehälter folgende Back- up-Tauchmasse angemischt:It was in a production mixing container following baking mixed up dipping mass:
4. Die 423 kg Binder, entsprechend 367 l, bestehen aus:4. The 423 kg binder, corresponding to 367 l, consist of:
251 l wäßrigem kolloidalem 30%igem Silikasol
58 l deionisiertem Wasser
58 l Hochpolymer251 l of aqueous colloidal 30% silica sol
58 l of deionized water
58 l high polymer
5. Die 720 kg Füller bestehen aus:5. The 720 kg fillers consist of:
Der pH-Wert der fertigen Back-up-Tauchmasse lag zwischen 9-10 Einheiten. Die Ist-Viskosität lag im Rahmen der Soll- Viskosität, und zwar zwischen 33 und 41 s nach Zahncup 2. Der rechnerische Feststoffanteil an kolloidalem SiO2 im Binder wurde auf 21,5% eingestellt. Der rechnerische Fest stoffanteil des Hochpolymergehaltes im Binder lag bei ca. 7%. Die Gesamtfeststoffmenge aus kolloidalem SiO2 und Hochpolymer im Binder lag bei ca. 28,5%.The pH of the finished back-up dip was between 9-10 units. The actual viscosity was within the target viscosity, namely between 33 and 41 s according to Zahncup 2. The calculated solids content of colloidal SiO 2 in the binder was set to 21.5%. The calculated solids content of the high polymer content in the binder was about 7%. The total solids amount of colloidal SiO 2 and high polymer in the binder was about 28.5%.
Relative Luftfeuchte des Tauchraumes 50±5%.Relative air humidity of the diving room 50 ± 5%.
Temperatur des Tauchraumes 23°±1°C.Dive room temperature 23 ° ± 1 ° C.
Trockenzeit zwischen den Back-up-Schichten = 2,5 bis 3 Stunden.Drying time between the back-up layers = 2.5 to 3 Hours.
Folgender Tauchrhythmus wurde nach dem 1. und 2. Tauchüber zug mittels Roboter eingehalten:The following dive rhythm was after the 1st and 2nd Tauchüber Train maintained by robot:
- 1. Tauchen für die 1. Back-up-Schicht in der Back-up- Tauchmasse und Besanden mit Al-Silikat, Korngröße 0,3 bis 0,5 mm, mittels Roboter.1. Diving for the 1st back-up layer in the back-up Dipping mass and sanding with Al silicate, grain size 0.3 up to 0.5 mm, by robot.
- 2. Trocknung der aufgebrachten Back-up-Schicht 2,5 bis 3 Stunden.2. Drying of the applied back-up layer 2.5 to 3 Hours.
- 3. Tauchen für die 2. Back-up-Schicht in der Back-up- Tauchmasse und Besandung mit 50% Al-Silikat und 50% Mullit 0,3-1 mm Körnung mittels Roboter.3. Diving for the 2nd back-up layer in the back-up Dipping mass and sanding with 50% Al silicate and 50% Mullite 0.3-1 mm grit by robot.
- 4. Trocknung wie unter 2.4. Drying as under 2.
- 5. 3., 4. und 5. Back-up-Schicht wie unter 3. und 4.5. 3rd, 4th and 5th back-up layer as under 3rd and 4th
Die entsprechenden Schalen wurden im 2-Schicht-Betrieb fer tiggestellt. Insgesamt wurden 1334 Trauben produziert.The corresponding trays were in 2-shift operation fer tiggestellt. A total of 1334 grapes were produced.
Es wurden folgende mittlere Bruchbiegefestigkeitswerte (σBB) an keramischen Flachproben gemessen:The following average fracture bending strength values (σ BB ) were measured on ceramic flat samples:
Es wurde in einem Produktionsmischbehälter folgende Back-up- Tauchmasse angemischt:In a production mixing vessel, the following back-up Dipping mass mixed:
4. Die 360,2-l-Binder bestehen aus:4. The 360.2 l binders consist of:
247 l wäßrigem kolloidalem 30%igem Silikasol
57,2 l deionisiertem Wasser
56 l Hochpolymer247 l of aqueous colloidal 30% silica sol
57.2 liters of deionized water
56 l high polymer
5. Die 737,7 kg Füller bestehen aus:5. The 737.7 kg filler consists of:
Der pH-Wert der fertigen Back-up-Tauchmasse lag zwischen 9-10 Einheiten. Die Ist-Viskosität lag im Rahmen der zwi schenzeitlich aus fertigungstechnischen Gründen abgeänderten Soll-Viskosität, und zwar zwischen 28 und 36 s nach Zahn cup 2. Die Gesamtfeststoffmenge aus kolloidalem SiO2 und Hochpolymer im Binder lag bei 28,25%.The pH of the finished back-up dip was between 9-10 units. The actual viscosity was in the context of interim time for manufacturing reasons modified target viscosity, namely between 28 and 36 s after tooth cup second The total solids of colloidal SiO 2 and high polymer in the binder was 28.25%.
Relative Luftfeuchte des Tauchraumes 50±5%.Relative air humidity of the diving room 50 ± 5%.
Temperatur des Tauchraumes 23°±1°C. Dive room temperature 23 ° ± 1 ° C.
Trockenzeit zwischen den Back-up-Schichten = 2,5 bis 3 Std.Drying time between the back-up layers = 2.5 to 3 hours
Folgender Tauchrhythmus wurde nach dem 1. und 2. Tauchüber zug mittels Roboter eingehalten:The following dive rhythm was after the 1st and 2nd Tauchüber Train maintained by robot:
- 1. Tauchen für die 1. Back-up-Schicht in der Back-up- Tauchmasse und Besanden mit Al-Silikat, Korngröße 0,3 bis 0,5 mm, mittels Roboter.1. Diving for the 1st back-up layer in the back-up Dipping mass and sanding with Al silicate, grain size 0.3 up to 0.5 mm, by robot.
- 2. Trocknung der aufgebrachten Back-up-Schicht 2,5 bis 3 Stunden.2. Drying of the applied back-up layer 2.5 to 3 Hours.
- 3. Tauchen für die 2. Back-up-Schicht in der Back-up- Tauchmasse und Besandung mit 50% Al-Silikat und 50% Mullit 0,3-1,0 mm Körnung mittels Roboter.3. Diving for the 2nd back-up layer in the back-up Dipping mass and sanding with 50% Al silicate and 50% Mullite 0.3-1.0 mm grit by robot.
- 4. Trocknen wie unter 2.4. Dry as in 2.
- 5. 3., 4. und 5. Back-up-Schicht wie unter 3. und 4.5. 3rd, 4th and 5th back-up layer as under 3rd and 4th
Die entsprechenden Schalen wurden im 2-Schicht-Betrieb fer tiggestellt. Insgesamt wurden 333 Trauben produziert.The corresponding trays were in 2-shift operation fer tiggestellt. A total of 333 grapes were produced.
Es wurden folgende mittlere Bruchbiegefestigkeitswerte (σBB) an keramischen Flachproben gemessen:The following average fracture bending strength values (σ BB ) were measured on ceramic flat samples:
In einem Mischbehälter von 600 mm Durchmesser und 630 mm Höhe wurde folgende Back-up-Tauchmasse angesetzt:In a mixing tank of 600 mm diameter and 630 mm Altitude was set the following back-up diving mass:
4. Die 73,7 kg, entsprechend 61,6 l, bestehend aus:4. The 73.7 kg, corresponding to 61.6 l, consisting of:
58,7 l wäßrigem kolloidalem 30%igem Silikasol
2,9 l Hochpolymer mit Zusatz58.7 l of aqueous colloidal 30% silica sol
2.9 l high polymer with additive
5. Die 130,9 kg Füller bestehend aus:5. The 130.9 kg filler consisting of:
Es ergab sich eine Becherauslaufviskosität nach Zahncup 2 von 43 s. Durch Erniedrigung des Fülleranteils auf ca. 61 Gew.-% wurde die Auslaufviskosität auf 36 s erniedrigt und lag damit im Rahmen der Sollauslaufviskosität von 28-36 sec.The result was a cup outlet viscosity according to Zahncup 2 from 43 s. By lowering the filler content to approx. 61 Wt .-%, the outlet viscosity was lowered to 36 s and was within the target phasing out viscosity of 28-36 sec.
Es wurden Wachstrauben aus der Produktion und 2 Trauben Biegeproben wie üblich mit dem 1. und 2. Tauchüberzug versehen und dann mit der Back-up-Tauchmasse obiger Zusam mensetzung wie folgt getaucht:There were wax grapes from the production and 2 grapes Bend samples as usual with the 1st and 2nd dipping coat and then with the back-up dipping mass above Zusam dipped as follows:
- 1. Tauchen für die 1. Back-up-Schicht in der Back-up- Tauchmasse und Besanden mit Al-Silikat, Korngröße 0,3 bis 0,5 mm, von Hand. 1. Diving for the 1st back-up layer in the back-up Dipping mass and sanding with Al silicate, grain size 0.3 up to 0.5 mm, by hand.
- 2. Trocknung der aufgebrachten Back-up-Tauchmasse 2,5 bis 3 Stunden.2. Drying the applied back-up dipping mass 2.5 to 3 hours.
- 3. Tauchen für die 2. Back-up-Schicht in der Back-up- Tauchmasse und Besandung mit 50% Al-Silikat und 50% Mullit, 0,3-1 mm Körnung, von Hand.3. Diving for the 2nd back-up layer in the back-up Dipping mass and sanding with 50% Al silicate and 50% Mullite, 0.3-1 mm grain, by hand.
- 4. Trocknung wie unter 2.4. Drying as under 2.
- 5. 3., 4. und 5. Back-up-Schicht wie 3. und 4. Dieses bedeutet, daß die Schalen im 2-Schichtbetrieb fertiggestellt wurden.5. 3rd, 4th and 5th back-up layer like 3rd and 4th This means that the shells are in 2-shift operation were completed.
Die relative Luftfeuchtigkeit betrug 50±5%, Umgebungs- Temperatur = 23°±1°C.The relative humidity was 50 ± 5%, ambient Temperature = 23 ° ± 1 ° C.
Die Trocknung erfolgte teilweise mit Ventilatorunterstüt zung.The drying took place partially with fan support Zung.
Die ausgebrachten kernreichen Gußstücke waren von sehr guter Qualität.The applied core-rich castings were of very good Quality.
Es wurden folgende mittlere Biegebruchfestigkeitswerte an keramischen Flachproben gemessen:The following mean flexural strength values were determined measured ceramic flat samples:
In einem Produktionsmischbehälter wurde folgende Back-up- Tauchmasse angesetzt: In a production mixing vessel, the following back-up Dipping mass applied:
4. Die 426 kg Binder, entsprechend 360 l, bestehen aus:4. The 426 kg binder, corresponding to 360 l, consist of:
331 l wäßrigem kolloidalem 30%igem Silikasol
29 l Emulsion einer siliciumorganischen Verbindung331 l of aqueous colloidal 30% silica sol
29 l emulsion of an organosilicon compound
5. Die 726 kg Füller bestehen aus:5. The 726 kg fillers consist of:
Der pH-Wert der fertigen Back-up-Tauchmasse lag zwischen 9 und 10 Einheiten. Die Ist-Viskosität lag im Rahmen der Soll-Viskosität, und zwar zwischen 24 und 28 s nach Zahncup 2.The pH of the finished back-up dip was between 9 and 10 units. The actual viscosity was within the Target viscosity, namely between 24 and 28 s after Tooth Cup 2.
Die relative Luftfeuchtigkeit des Tauchraumes betrug 50± 5%.The relative humidity of the diving room was 50 ± 5%.
Die Temperatur des Tauchraumes betrug 23°±1°C.The temperature of the diving room was 23 ° ± 1 ° C.
Die Trockenzeit zwischen den Back-up-Schichten betrug 2,5 bis 3 Stunden.The drying time between the back-up layers was 2.5 up to 3 hours.
Folgender Tauchrhythmus wurde nach dem 1. und 2. Tauchüber zug mittels Roboter eingehalten.The following dive rhythm was after the 1st and 2nd Tauchüber Train maintained by means of robots.
- 1. Tauchen für die 1. Back-up-Schicht in der Back-up- Tauchmasse und Besanden mit Al-Silikat, Korngröße 0,3 bis 0,5 mm, mittels Robot.1. Diving for the 1st back-up layer in the back-up Dipping mass and sanding with Al silicate, grain size 0.3 up to 0.5 mm, by robot.
- 2. Trocknung der aufgebrachten Back-up-Schicht über 2,5 bis 3 Stunden. 2. Dry the applied back-up layer over 2.5 up to 3 hours.
- 3. Tauchen für die 2. Back-up-Schicht in der Back-up- Tauchmasse und Besandung mit 50% Al-Silikat und 50% Mullit, Körnung 0,3 bis 1,0 mm, mittels Robot.3. Diving for the 2nd back-up layer in the back-up Dipping mass and sanding with 50% Al silicate and 50% Mullite, grain size 0.3 to 1.0 mm, using Robot.
- 4. Trocknung wie unter 2.4. Drying as under 2.
- 5. 3., 4. und 5. Back-up-Schicht wie unter Punkt 3. und 4. Die entsprechenden Schalen wurden in 2-Schicht-Betrieb angefertigt.5. 3., 4. and 5. Back-up-layer as in 3. and 4.. The corresponding trays were in 2-shift operation prepared.
Es wurden folgende Bruchbiegefestigkeitswerte (σBB) an ke ramischen Flachproben gemessen:The following fracture bending strength values (σ BB ) were measured on Ke ram flat samples:
Claims (13)
- a) ein ausschmelzbares oder auslösbares Modell eines zu gießenden Teils hergestellt wird,
- b) das Modell in eine Tauchmasse aus einer Aufschlämmung eines feuerfesten Materials und eines Binders, der eine Dispersion aus wäßrigem, kolloidalem Silikasol und Polymere enthält, eingetaucht wird, um einen feuchten Überzug auf dem Modell zu bilden,
- c) auf den Überzug ein grobes, feuerfestes Pulver aufgesprenkelt wird,
- d) der Überzug getrocknet wird,
- e) die Schritte b), c) und d wiederholt werden, bis die Schale die gewünschte Dicke erreicht hat,
- a) a fusible or triggerable model of a part to be cast is produced,
- b) dipping the model into a slurry of a refractory material and a binder containing a dispersion of aqueous colloidal silica sol and polymers to form a wet coating on the model;
- c) a coarse, refractory powder is sprayed onto the coating,
- d) the coating is dried,
- e) repeating steps b), c) and d until the shell has reached the desired thickness,
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